Однако до начала XX столетия еще не существовало методик, с помощью которых можно было бы исследовать механизмы процессов, протекающих в мозге.

В России становление и развитие исследований высшей нервной Деятельности связано с именем Ивана Петровича Павлова. Он не был прямым учеником И. М. Сеченова.

Научная деятельность И.П. Павлова. Начало XX века привело к коренному повороту в сторону экспериментального изучения физиологических основ психики. Центром этих работ стали лаборатории, руководимые И.П. Павловым.

Исследование И.П. Павловым физиологии условных рефлексов было подготовлено всей предшествующей его научной деятельностью. Новые приемы физиологического эксперимента, разработанные И.П. Павловым при исследовании кровообращения, получили дальнейшее развитие в изучении системы пищеварения. Павлов выполнил классические исследования деятельности пищеварительных желез в условиях хронического эксперимента, за которые был удостоен в 1904 г. Нобелевской премии. До этих работ физиологи считали, что выделение желудочного сока происходит в результате соприкосновения пищи со стенками желудка, т.е. без участия нервной системы. Доказательство нервного влияния на отделение желудочного сока было получено И.П. Павловым в опыте с «мнимым кормлением». Собака с перерезанным пищеводом и фистулой желудка нормально ест. Однако пища вываливается обратно в миску, не попадая в желудок, тем не менее в пустом желудке железы выделяют пищеварительный сок. Каким образом пища, не находящаяся в желудке, заставляет работать его пищеварительные железы? При перерезке блуждающего нерва сокоотделение прекращается - это и есть ответ на заданный вопрос.

Условными рефлексами И.П. Павлов называл реакции животных на сигналы, под которыми подразумевались воздействия, предшествующие данному безусловному раздражителю, например, свет, предшествуя даче пищи, начинал сам по себе вызывать слюноотделение. Звук, предшествуя раздражению током конечности у собаки после ряда повторений, сам по себе начинал вызывать сгибание конечностей - оборонительную реакцию и т. д. Возникла специфическая терминология: условный раздражитель - это сигнал, т. е. какой-либо фактор, избранный экспериментатором и включаемый до предъявления безусловного раздражителя - подкрепления. Например, сигнал - свет, подкрепление - пища, реакция - слюноотделение. Опыт, в котором используют сигнал и подкрепление, был назван сочетанием. Оказалось, что после ряда сочетаний образуется условный рефлекс, т. е. реакция на сигнал даже без сопровождения его подкрепления.

В результате проведенных исследований И.П. Павлов пришел к выводу: высшая (психическая) деятельность головного мозга заключается в образовании временных связей между нервными центрами, т. е. в образовании новых условных рефлексов.

Таким образом, в отличие от постоянных, врожденных рефлексов, обеспечивающих жизнедеятельность организма (кровообращение, дыхание, пищеварение и др.), условные рефлексы бесконечно разнообразны, изменчивы и точно приспосабливают организм к постоянно меняющимся условиям жизни.

Открытие элементарного физиологического явления психической работы мозга - условного рефлекса - положило начало научному исследованию сложного поведения животных, а также мышления и поступков человека, являющихся предметом изучения физиологии высшей нервной деятельности.

Современными задачами физиологии высшей нервной деятельности является изучение процессов, протекающих в головном мозге, локализация психологических функций в центральной нервной системе, изучение физиологических основ мышления, памяти, сна, эмоций, мотиваций и второй сигнальной системы.